(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体を流通させるチューブの外周面に複数枚のフィンを、前記チューブの長さ方向に所定間隔を介して装着するようにした熱交換器の製造方法であって、
前記チューブに装着すべきフィンと前記チューブを、前記チューブの長さ方向に相対的に移動させる移動工程と、
前記フィンを１枚毎に前記チューブに装着するフィン装着工程と、
少なくとも前記フィン装着工程の実行時に、前記チューブの幅方向位置を規制するように前記チューブを拘束するチューブ拘束工程と、
を備え、
前記フィンは、前記チューブが挿入されるチューブ挿入溝を有し、
前記フィン装着工程は、前記フィンが円運動しながら前記チューブが前記チューブ挿入溝に挿入される、
ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】
前記チューブは、前記チューブの幅方向に所定間隔を介して複数並置され、
前記チューブ挿入溝は、前記並置された複数のチューブに夫々対応して複数あり、
前記フィン装着工程は、前記複数のチューブ挿入溝に夫々対応する前記複数のチューブを同時に挿入して、前記フィンを前記複数のチューブに跨って装着し、
前記チューブ拘束工程は、前記並置された複数のチューブを夫々拘束することにより、前記複数のチューブを前記所定間隔を保持して並置させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項３】
内部に流体を流通させるチューブと、チューブ挿入溝を前記チューブの外周面に嵌合させて前記チューブに装着されたフィンとを備えた熱交換器を製造する製造装置であって、
前記チューブに装着すべきフィンを保持し得るフィン保持部と、
前記フィンが装着されるべき前記チューブを保持し得るチューブ保持部と、
前記フィン保持部と前記チューブ保持部とを、前記保持したチューブの長さ方向に相対的に移動させる駆動部と、
前記チューブを拘束し、前記チューブの幅方向位置を規制し得るチューブ拘束部と、を備え、
前記フィン保持部は、前記フィンを保持してそのチューブ挿入溝を前記チューブに嵌合させることにより前記フィンを前記チューブの外周面に装着し、且つ、前記移動に対応して前記装着を順次行うことにより複数枚のフィンを前記チューブの外周面に所定間隔で装着するものであって、前記フィンが円運動しながら前記チューブが前記チューブ挿入溝に挿入されるように円運動をし、
前記チューブ拘束部は、少なくとも前記フィンを前記チューブに装着するときに、前記チューブの幅方向位置を規制するように前記チューブを拘束する、
ことを特徴とする熱交換器の製造装置。
【請求項４】
前記チューブは、前記チューブの幅方向に所定間隔を介して複数並置され、
前記フィンは、前記並置された複数のチューブに夫々対応する複数のチューブ挿入溝を備え、
前記フィン保持部は、前記複数のチューブ挿入溝に夫々対応する前記複数のチューブを同時に挿入して前記フィンを前記複数のチューブに跨って装着し、
前記チューブ拘束部は、前記フィンを前記複数のチューブに跨って装着するときに、前記並置された複数のチューブを夫々拘束して前記所定間隔を保持して並置させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項５】
前記チューブ拘束部は、
ベース板と、
前記ベース板に固定され、前記チューブをその両側部で拘束して前記チューブの幅方向位置を規制する少なくとも一対の拘束ピンと、
を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項６】
前記チューブ拘束部は、
ベース板と、
前記ベース板に固定され、前記チューブをその両側部で拘束して前記チューブの幅方向位置を規制する少なくとも一対の拘束ブロックと、
を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項７】
前記チューブ拘束部は、
ベース板と、
前記ベース板に設けられ、前記チューブを挿入して前記チューブの幅方向位置を規制する拘束溝と、
を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項８】
前記チューブ拘束部は、
ベース板と、
前記ベース板に固定された少なくとも一つの固定ピンと、
前記固定ピンに対向し、前記固定ピンに対する対向間隔が調整され得る少なくとも一つの可動ピンと、
を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項９】
前記フィン保持部は、複数個設けられている、
ことを特徴とする請求項３乃至８のうちの何れか一項に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項１０】
軸心の周りに回転可能に構成され、前記フィン保持部を回動可能に支持するドラムと、
カム部材と、
前記フィン保持部に連結され、前記ドラムの所定回転位置に於いて前記カム部材の所定部位に当接して前記フィン保持部を回動させるカムフォロアと、
を備え、
前記カムフォロアにより前記フィン保持部を回動させることにより、前記チューブに装着された前記フィンから前記フィン保持部を離反させるようにしたことを特徴とする請求項３乃至９のうちの何れか一項に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項１１】
軸心の周りに回転可能に構成され、前記フィン保持部を回動可能に支持するドラムと、
前記フィン保持部に連結され、前記ドラムの所定回転位置に於いて前記フィン保持部を回動させるサーボモータと、
を備え、
前記サーボモータにより前記フィン保持部を回動させることにより、前記チューブに装着された前記フィンから前記フィン保持部を離反させるようにしたことを特徴とする請求項３乃至９のうちの何れか一項に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項１２】
前記フィン保持部は、前記フィンを真空吸着により保持するように構成され、
前記真空吸着を行なう経路の途中に設けられ、前記経路を開閉し得る仕切板を備えた、ことを特徴とする請求項３乃至１１のうちの何れか一項に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項１３】
前記フィン保持部は、前記フィンを真空吸着により保持するように構成され、
前記真空吸着を行なう経路の開閉を制御し得る電磁弁を備えた、
ことを特徴とする請求項３乃至１１のうちの何れか一項に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項１４】
前記フィン保持部は、前記フィンをベルヌーイ効果によって保持することを特徴とする請求項３乃至１１のうちの何れか一項に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項１５】
前記装着された前記フィンを、前記順次装着される毎に、その装着された前記チューブの外周面上の位置に維持するフィン装着維持部を備えた、
ことを特徴とする請求項３乃至１４のうちの何れか一項に記載の熱交換器の製造装置。
【請求項１６】
前記フィン装着維持部は、前記フィン保持部による前記フィンの装着に同期して、前記フィンが前記チューブの外周面に順次装着される毎に、前記装着されたフィンを、その装着された前記チューブの外周面上の位置に維持するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１５に記載の熱交換器の製造装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内部に冷媒等の流体を流通させるチューブの外周面に板状の複数枚のフィンを装着するようにした熱交換器の製造方法および製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、空気調和機等に用いられる熱交換器は、断面が扁平状に形成され内部に冷媒等の流体を流通させる冷媒管としてのチューブと、このチューブの外周面に装着された複数枚の板状の熱交換用のフィンとを備える。このような熱交換器は、通常、フィンアンドチューブ式熱交換器と称されるが、以下の説明では、単に、熱交換器と称する。従来、熱交換器の製造方法としては、挿通孔が設けられた複数枚の板状の熱交換用フィンを適宜間隔を介して積層して後、断面が偏平状のチューブを前記チューブの挿通孔内に挿入する方法が用いられる（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８９８７０号公報
【特許文献２】実開平５−９０１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の従来の熱交換器の製造方法および製造設備にあっては、あらかじめ複数枚の板状のフィンを所定ピッチ確保して配列し、フィンに設けられた挿通孔に断面が偏平状に形成された冷媒管（以下、チューブと称する）を挿入するようにしているが、複数枚のフィンを所定ピッチ確保して配列する必要があり、そのために製造時間が増大する。また、チューブをフィンの挿通孔に挿入するときにフィンに加えられる力によりフィンが変形しあるいは配列した複数枚のフィンピッチが乱れ、通風抵抗が増大し熱交換器の性能低下を招く。
【０００５】
そこで、前述のフィンの変形とフィンのピッチの乱れを防止するために、フィン相互間にスペーサー治具を使用する必要があるが、この場合、熱交換器の機種によっては、熱交換器１枚に使用するフィンの枚数が異なること等によりフィンピッチが同一でない場合がある。従って、異なるフィンピッチの熱交換器を製造するために、部品数が増大し、製造の段取り替え時間が増大し、更には、異なるフィンピッチに対応するためのスペーサー治具の維持コスト等が膨大になってしまう。
【０００６】
さらに、フィンに設けられた挿通孔の幅は、チューブの外表面との間に隙間を生じさせないようチューブの幅より狭く形成されているが、挿入時にフィンの挿通孔とチューブの位置が合っていないため、フィンの挿通孔がチューブによって偏った変形を起こしフィンとチューブの外表面との間にはすき間が出来る。高性能な熱交換器を製作するためにはフィンとチューブの熱伝導が良いことが求められるため、フィンとチューブの固定方法としては、熱伝導率が良好な金属ロウ付け方法以外には使用し難いという、フィンとチューブの固定方法の制限が生じる。
【０００７】
この発明は、前述のような従来の熱交換器の製造方法および製造装置に於ける課題を解決するためになされたものであり、高性能な熱交換器を短時間で製作することができる熱交換器の製造方法および製造装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による熱交換器の製造方法は、内部に流体を流通させるチューブの外周面に複数枚のフィンを、前記チューブの長さ方向に所定間隔を介して装着するようにした熱交換器の製造方法であって、前記チューブに装着すべきフィンと前記チューブを、前記チューブの長さ方向に相対的に移動させる移動工程と、前記フィンを１枚毎に前記チューブに装着するフィン装着工程と、少なくとも前記フィン装着工程の実行時に、前記チューブの幅方向位置を規制するように前記チューブを拘束するチューブ拘束工程とを備え、前記フィンは、前記チューブが挿入されるチューブ挿入溝を有し、前記フィン装着工程は、前記フィンが円運動しながら前記チューブが前記チューブ挿入溝に挿入されることを特徴とする。 
【０００９】
又、この発明による熱交換器の製造装置は、内部に流体を流通させるチューブと、チューブ挿入溝を前記チューブの外周面に嵌合させて前記チューブに装着されたフィンとを備えた熱交換器を製造する製造装置であって、前記チューブに装着すべきフィンを保持し得るフィン保持部と、前記フィンが装着されるべき前記チューブを保持し得るチューブ保持部と、前記フィン保持部と前記チューブ保持部とを、前記保持したチューブの長さ方向に相対的に移動させる駆動部と、前記チューブを拘束し、前記チューブの幅方向位置を規制し得るチューブ拘束部とを備え、前記フィン保持部は、前記フィンを保持してそのチューブ挿入溝を前記チューブに嵌合させることにより前記フィンを前記チューブの外周面に装着し、且つ、前記移動に対応して前記装着を順次行うことにより複数枚のフィンを前記チューブの外周面に所定間隔で装着するものであって、前記フィンが円運動しながら前記チューブが前記チューブ挿入溝に挿入されるように円運動をし、前記チューブ拘束部は、少なくとも前記フィンを前記チューブに装着するときに、前記チューブの幅方向位置を規制するように前記チューブを拘束することを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１０】
この発明による熱交換器の製造方法によれば、フィンの変形や、フィンピッチの乱れ等が生じることがなく、しかも安価な製造コストで且つ迅速に熱交換器を製造することができる。また、フィン装着工程においては、フィンの変形をさらに低減することができるという顕著な効果を得ることができる。
【００１１】
又、この発明による熱交換器の製造装置によれば、フィンの装着位置が安定し、フィンの変形若しくはフィンピッチの乱れを防止することができ、フィンとチューブの固定方法に金属ロウ以外の熱伝導率の低い物質が使用可能となり、しかも安価な製造コストで且つ迅速に熱交換器を製造することができる。また、フィン装着工程においては、フィンの変形をさらに低減することができるという顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の製造方法および製造装置により製造される偏平状のチューブを用いた熱交換器を示す斜視図である。
【図２】この発明の熱交換器の製造方法および製造装置により製造される熱交換器に於けるフィンを示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による熱交換器の製造方法および製造装置を示す概念図である。
【図４】この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の具体的構成を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置に於けるロータリージョイントの説明図である。
【００１３】
【図７】この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の動作を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の動作を示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による熱交換器の製造方法および製造装置の一部分を示す説明図である。
【００１４】
【図１３】この発明の実施の形態３による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態４による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態６による熱交換器の製造方法および製造装置の一部分を示す概念図である。
【図１６】この発明の実施の形態６による熱交換器の製造装置の動作を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態６による熱交換器の製造装置の動作を示す説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態７による熱交換器の製造装置による熱交換器の製造方法および製造装置の一部分を示す概念図である。
【００１５】
【図１９】この発明の実施の形態８による熱交換器の製造装置による熱交換器の製造方法及び製造装置の一部分を示す概念図である。
【図２０】この発明の実施の形態９による熱交換器の製造装置による熱交換器の製造方法及び製造装置の一部分を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、この発明の製造方法および製造装置により製造される断面が偏平状に形成されたチューブを用いた熱交換器を示す斜視図である。図１に於いて、熱交換器１００は、フィンアンドチューブ式の熱交換器であって、チューブ１とフィン２とから成り、チューブ１はフィン２に設けられたチューブ挿入溝２１に挿入され、互いに接合されている。フィン２は、平板状であって一定の間隔であるフィンピッチで平行に多数積層されている。断面が扁平形状に形成されたチューブ１は、複数本並列に配置され、夫々の内部には水や冷媒等の流体が流される。
【００１７】
図２は、この発明の熱交換器の製造方法および製造装置により製造される熱交換器に於けるフィンを示す平面図である。図２に示すように、フィン２には所定の間隔でほぼＵ字状のチューブ挿入溝２１が形成されており、このチューブ挿入溝２１を介して区画された
夫々の面２２０にはスリット２２、２３が形成されている。そして、フィン２の同一表面側には、夫々のチューブ挿入溝２１の縁部に沿ってチューブ１とフィン２とを密着させて接合するためのフィンカラー（図示せず）が垂直に立ち上がるように形成されている。スリット２２、２３とフィンカラーは、フィン２の表面に対し同一方向に突出している。
【００１８】
前述したように、チューブ１は扁平形状をなし、その内部に水や冷媒などの流体が流れるように構成されている。チューブ１の断面を扁平形状とすることで、チューブ１の外表面側を流れる空気の通風抵抗を増大させることなくチューブ内の冷媒量を多くすることができ、それにより、小型化した場合であっても十分な性能を有する熱交換器を得ることができる。
【００１９】
フィン２は、並置された複数のチューブ１に跨って配置され、夫々のチューブ挿入溝２１内にチューブ１が個々に挿入されることにより、複数のチューブ１の外周面に装着される。図１に示すように、同一形状に形成された複数枚のフィン２が所定のフィンピッチで複数のチューブ１の外周面に装着される。フィン２の枚数は、空気調和機に用いられる熱交換器では、一般的に数百枚以上である。以上のように構成された熱交換器は、夫々のチューブ１内に流れる流体が気化することにより、チューブ１及び複数枚のフィン２を介して大気から蒸発熱を奪うことにより大気が冷却される。
【００２０】
前述のフィン２を形成するためのフィン材料としては、通常、厚さ「０．１」〜「０．７」［ｍｍ］程度のフープ状にリールに巻かれたアルミ薄板、若しくはシート状に形成されたフィン材料が用いられる。フィン２は、フープ状、若しくはシート状のフィン材料から、順送プレス装置を用いて所定形状に成形した多数のフィンを順次切り離すことにより、１枚毎に形成される。なお、フィン２は、順送プレス装置以外の装置により、１枚毎に形成されていてもよい。
【００２１】
実施の形態１．
次に、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造方法および製造装置について説明する。図３は、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造方法および製造装置を示す概念図である。図３に於いて、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造方法は、内部に流体を流通させるチューブ１の外周面に複数枚のフィン２を、前記チューブ１の長さ方向に所定間隔を介して装着するようにした熱交換器の製造方法であって、前記チューブ１に装着すべきフィン２と前記チューブ１を、前記チューブ１の長さ方向に相対的に移動させる移動工程と、前記フィン２を１枚毎に前記チューブ１に装着するフィン装着工程と、少なくとも前記フィン装着工程の実行時に、前記チューブ１の幅方向位置を規制するように前記チューブを拘束するチューブ拘束工程とを備えている。
【００２２】
更に詳しくは、前記チューブ１は、前記チューブ１の幅方向に所定間隔を介して複数並置され、前記フィン２は、前記並置された複数のチューブ１に夫々対応する複数のチューブ挿入溝２１を備え、前記フィン装着工程は、前記複数のチューブ挿入溝２１に夫々対応する前記複数のチューブ１を同時に挿入して、前記フィン２を前記複数のチューブ１に跨って装着し、前記チューブ拘束工程は、前記並置された複数のチューブ１を夫々拘束することにより、前記複数のチューブ１を前記所定間隔を保持して並置させることを特徴とする。尚、チューブ拘束工程については後述する。
【００２３】
次に、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造方法および製造装置について、より詳細に説明する。図３に於いて、ドラム１２２は、軸心Ｘの周りに矢印Ａの方向、即ち図３に於いて時計方向に所定速度で回転する。このドラ１２２の周縁部には、ドラム１２２の周方向に所定間隔を介して設置された８個のフィン保持部１２１が設けられている。
【００２４】
夫々のフィン保持部１２１は、ドラム１２２の回転に伴って軸心Ｘを中心として円運動を行なうが、垂直方向の最上部に達したときに、１枚のフィン２を受け取って保持し、垂直方向の最下部に達したときに、その保持していたフィン２をチューブ１の外周面に装着する。
【００２５】
フィン保持部１２１によるフィン２の保持は、後述するように、例えば、空気の吸入を利用してフィン２を吸着する、所謂、真空吸着により行なわれる。フィン保持部１２１は、後述するカムフォロア１２４に連結されている。
【００２６】
なお、図３に於ける夫々のフィン保持部１２１のドラム１２２に対する起立角度は、模式的に示したものである。
【００２７】
チューブ１は、その断面の長径方向が垂直となるようにして保持されており、後述するように所定の速度で矢印Ｂ方向に移動する。このチューブの移動は、チューブ１に装着すべきフィン２と前記チューブ１を、チューブ１の長さ方向に相対的に移動させる移動工程に対応する。なお、チューブ１を固定しておいて、ドラム１２２を矢印Ｂとは逆の方向に移動させるようにしてもよい。これについても後述する。
【００２８】
前述したように、ドラム１２２は矢印Ａの方向に所定速度で回転しており、８個のフィン保持部１２１は、ドラム１２２の［１／８］回転毎、即ち、所定の時間間隔で、順次、図３に示すドラム１２２の最下部の位置に達して、停止期間中にあるチューブ１の外周面にフィン２を装着する。この動作によるフィンのチューブへの装着は、フィン２を１枚毎にチューブ１に装着するフィン装着工程に対応する。フィン２が装着されたチューブ１は、フィンピッチに相当する距離だけ矢印Ｂの方向に所定速度で移動して再び停止して次のフィン２が装着される。従って、フィン保持部１２１によりチューブ１の外周面に順次装着されるフィン２相互の間隔であるフィンピッチは、常に一定の間隔が保たれることになる。
【００２９】
この発明の実施の形態１による熱交換器の製造方法によれば、チューブ１のＢ方向への移動速度の変更若しくはドラム１２２の回転速度の変更、またはその双方の変更により、フィンピッチを任意に設定することができる。
【００３０】
図４は、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の具体的構成を示す説明図である。尚、図４では説明の便宜上、前述の図３に示す８個のフィン保持部１２１のうち１個のみを示しているが、他の７個のフィン保持部１２１は、夫々図４に示すフィン保持部１２１と同一構成である。
【００３１】
図４に示す熱交換器の製造装置１２０に於いて、間隔を介して配置された一対のドラム１２２は、その中心部が一対の支持部１７４に回動自在に支持された軸１２６に固定されており、軸１２６の回転に伴って回転する。実施の形態１では、軸１２６及びドラム１２２は、図４の右方向からみて時計方向に回転する。軸１２６は、カップリング１２７を介してモータ１２８に連結されており、モータ１２８により駆動されて所定速度で回転する。
【００３２】
フィン保持部１２１は、その回動軸１２９が一対のドラム１２２の夫々に、ベアリングを介して回動自在に支持されている。一対のカムフォロア１２４は、夫々のドラム１２２の外側に位置し、フィン保持部１２１の回動軸１２９の端部に夫々連結板１２４１を介して連結されている。同一形状に形成された一対のカム部材１２３は、夫々のドラム１２２の外側に配置され、夫々、支持部１７４により固定されており常時静止している。
【００３３】
ドラム１２２の回転に伴ってフィン保持部１２１がほぼ垂直方向の最下部に到達したとき、カムフォロア１２４は、カム部材１２３の周面に設けられている後述する隆起面に接触し、その後、ドラム１２２の回転に伴ってその隆起面により押圧されて連結板１２４１を介してフィン保持部１２１を回動軸１２９を中心として図４の右方向からみて反時計方向に所定の角度まで回動させる。
【００３４】
ねじりバネ１２５は、一端がドラム１２２に固定され、他端がフィン保持部１２１に固定されており、フィン保持部１２１を図４の右方向からみて常時時計方向に付勢する。従って、カムフォロア１２４は、ねじりバネ１２５の付勢力によりカム部材１２３の隆起面に押圧され、ドラム１２２が所定角度回転する間、その隆起面の周面を転動することになる。
【００３５】
カム部材１２３とカムフォロア１２４を用いることにより、フィン保持部１２１が後述するようにチューブ１に挿入したフィン２をかわす動きを行うタイミングのばらつきが小さくなるため、よりフィンピッチが揃った高性能な熱交換器を得ることが出来る。
【００３６】
ロータリージョイント１５６は、後述する真空ポンプに接続された配管１５５１とフィン保持部１２１に接続された配管１５５２とからなる真空経路の接続若しくは遮断を、ドラム１２２の回転角度に対応して制御する。
【００３７】
図５は、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図であり、モータ１２８、カップリング１２７、ドラム１２２、フィン保持部１２１、カム部材１２３、カムフォロア１２４、ねじりバネ１２５のみを図４から抜き出し、これ等の各部分の相互関係が分かり易くなるようにしたものである。
【００３８】
次に、前述のロータリージョイント１５６の構成について説明する。図６は、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置に於けるロータリージョイントの説明図で、（ａ）はロータリージョイントの軸方向の断面を示す説明図、（ｂ）は後述する第１の仕切板の平面を示す説明図、（ｃ）は後述する第２の仕切板の平面を示す説明図である。
【００３９】
図６の（ａ）に於いて、ロータリージョイント１５６の固定部１６３は、前述の支持部１７４に直接又は間接的に固定され、断面がほぼコ字状に形成され、中心部に設けられた貫通穴１６３１と垂直方向の下部に設けられた貫通穴１６３３を備えている。モータ１２８により駆動される軸１２６の端部は、固定部１６３の貫通穴１６３１に挿入されている。また、貫通穴１６３３は、真空ポンプに接続された配管１５５１にジョイント１５５３を介して接続されている。封止部材１６３２は、固定部１６３の貫通穴１６３１の内周面と軸１２６の外周面との間に挿入され、固定部１６３の内部と外部とを気密に封止している。
【００４０】
第１の仕切板１６４は、その外周面が固定部１６３の内周面に固定され、軸１２６を貫通させる貫通穴１６４１が中央部に設けられている。封止部材１６４２は、第１の仕切板１６４の貫通穴１６４１の内周面と軸１２６の外周面との間に挿入され、固定部１６３の内部と外部とを気密に封止している。図６の（ｂ）に示すように、第１の仕切板１６４は、その外周縁部の近傍に円弧状に延びる貫通長穴１６４３が形成されている。この貫通長穴１６４３は、第１の仕切板１６４の垂直方向最下部の位置からほぼ２５０度の角度範囲で反時計方向に延びている。
【００４１】
回転部１６１は、軸１２６に固定されており、軸１２６と共に回転する。この回転部１６１の中央部側に設けられた貫通穴１６１１は、フィン保持部１２１に接続された配管１５５２にジョイント１５５４を介して接続されている。
【００４２】
第２の仕切板１６２は、回転部１６１に固定されており、軸１２６及び回転部１６１と一体となって回転する。この第２の仕切板１６２は、図６の（ｃ）に示すように、中央部近傍から外周縁部近傍に延びる８個の貫通長穴１６２１を備えている。これらの貫通長穴１６２１は、等間隔に放射状に形成されており、夫々の設定位置は前述の図３に示す８個のフィン保持部１２１の設定位置に対応している。
【００４３】
この第２の仕切板１６２の一方の表面は、第１の仕切板１６４の一方の表面に当接しており、第２の仕切板１６２が回転することによりそれらの表面同士が気密を保ちながら摺動する。第２の仕切板１６２は、固定部１６３の内周面および第１の仕切板１６４との摩擦緩衝のために樹脂により形成されている。
【００４４】
第２の仕切板１６２に設けられている貫通長穴１６２１と第１の仕切板１６４の円弧状の貫通長穴１６４３とが少なくとも一部分で重なり合う位置にあるとき、真空ポンプに接続された配管１５５１は、ジョイント１５５３、固定部１６３の内部、第１の仕切板１６４の貫通長穴１６４３、第２の仕切板１６２の貫通長穴１６２１、及びジョイント１５５４を介して、フィン保持部１２１に接続された配管１５５２に接続される。
【００４５】
一方、第２の仕切板１６２に設けられている貫通長穴１６２１と第１の仕切板１６４の円弧状の貫通長穴１６４３とが全く重なり合わない位置にあるとき、配管１５５１と配管１５５２とは第１の仕切板１６４により遮断される。
【００４６】
ドラム１２２が回転すると、配管１５５２と第２の仕切板１６２の貫通長穴１６２１は円周方向に移動するが、第１の仕切板１６４の貫通長穴１６４３は移動しない。従ってこれ等の貫通長穴の位置はずれていき、ある位相区間では貫通長穴１６２１と貫通長穴１６４３は遮断される。フィン保持部１２１がフィン挿入位置に達したときに真空経路が遮断されるよう貫通長穴１６４３の位置を設定することで、チューブ１へのフィン挿入後にフィン２が吸着力によってフィン装着位置がずれることを防ぐ。
【００４７】
図７は、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図であり、真空ポンプ１５７から配管１５５１、１５５２を介してフィン保持部１２１に至る真空経路を示している。フィン保持部１２１は、等間隔に形成された８個の溝部としてのＵ字溝１５１と、夫々のＵ字溝１５１の間でフィン保持部１２１の一方の表面に開口する７個の吸着穴１５４と、フィン保持部１２１の内部に形成され前述の夫々の吸着穴１５４とジョイント１５５５とに連通する内部通路１５２とを備えている。
【００４８】
前述したように、ロータリージョイント１５６の第１に仕切板１６４の貫通長穴１６４３と第２の仕切板１６２に貫通長穴１６２１とが重なり合う位置にあるときは、真空ポンプ１５７の動作により、配管１５５１、ジョイント１５５３、ロータリージョイント１５６、配管１５５２、ジョイント１５５５、およびフィン保持部１２１の内部通路１５２を介して夫々の吸着穴１５４から空気が真空ポンプ１５７に吸引される。
【００４９】
フィン２は、フィン保持部１２１の吸着穴１５４から空気が吸入されることによりフィン保持部１２１に吸着されて保持され、前述のようにロータリージョイント１５６により配管１５５１と配管１５５２との接続が遮断されて吸着穴１５４から空気が吸入されなくなったときには、フィン保持部１２１による保持から解放される。
【００５０】
フィン２は、その８個のチューブ挿入溝２１がフィン保持部１２１のＵ字溝１５１に重なり合うようにして、フィン保持部１２１に保持される。Ｕ字溝１５１の幅寸法は、フィン２のチューブ挿入溝２１の幅寸法よりわずかに大きく形成されている。
【００５１】
次に、前述の図４に示すチューブ保持部を構成するステージ部１４０について説明する。図４に於いて、第１の支持部材１７５１は、固定された一対のリニアガイド１４１上に移動自在に載置されている。第２の支持部材１７５２は、４個のエアシリンダ１４４を介して第1の支持部材１７５１上に支持されている。第２の支持部材１７５２の上面には、複数のチューブ１が、その長さ方向がリニアガイド１４１の延びる方向と一致するように載置される。また、これ等のチューブ１は、その断面の長径が垂直方向に一致するように載置される。
【００５２】
ボールねじ１４２は、モータ１４３の出力軸に連結されており、モータ１４３により駆動されて所定方向に所定速度で間歇的に回動する。第1の支持部材１７５１は、ナット部
材１２４１を介してボールねじ１４２に連結されており、ボールねじ１４２の所定方向への回転により図の右方向から見て左方向に所定速度で間歇的に移動することが可能である。ボールねじ１４２、ナット部材１４２１、モータ１４３は、フィン保持部１２１とチューブ保持部１４０とを、保持したチューブ１の長さ方向に相対的に移動させる駆動部を構成する。前述のエアシリンダ１４４は、第２の支持部材１７５２の垂直方向の高さを調節する。
【００５３】
図８は、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図であり、図４からステージ部１４０を抜き出して示したものである。
【００５４】
図４では、ステージ部１４０に於ける第２の支持部材１７５２の高さは、垂直方向の最下部に位置したフィン保持部１２１のＵ字溝１５１内にチューブ１が挿入されない高さとして示しているが、フィン２をチューブ１に挿入するときは、ステージ部１４の第２の支持部材１７５２は、チューブ１がフィン保持部１２１のＵ字溝内に挿入される高さまで、エアシリンダ１４４により駆動されて移動する。
【００５５】
又、熱交換器の製造装置１２０の稼働時には、ステージ部１４０は、装着すべきフィン２に対してチューブ１をその長さ方向にフィンピッチに対応する長さだけ間歇的に移動させる。チューブ１が間歇的に移動する間の停止時に、装着すべきフィン２がチューブ１の外周面に装着される。従って、ステージ１４０の水平移動距離を変化させることにより、様々なフィンピッチの熱交換器を製作可能である。
【００５６】
次に、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置に於けるチューブ拘束部について説明する。図９は、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図であり、チューブ拘束部を示している。図９に於いて、フィン拘束部４０１は、複数個の拘束ピン４０２と、これ等の拘束ピン４０２を等ピッチに固定するための穴（図示せず）を設けたベース板４０３と、ベース板４０３の裏面の一方の側部に間隔を介して固定された一対の第１のガイド４０５と、第１のガイド４０５と同様に構成されベース板４０３の裏面の他方の側部に間隔を介して固定された一対の第２のガイド（図示されていない）と、ベース板４０３の裏面に対応して配置され、第１のガイド２５と第２のガイドの内側側面に摺動可能に当接する一対のガイドレール４０４とにより構成されている。
【００５７】
複数の拘束ピン４０２は、ベース板４０３の表面の一方の側部と他方の側部に夫々一列に設けられた穴に一部分が挿入されて固定されている。ベース板４０３の表面の一方の側部と他方の側部に於いて夫々隣接する２個づつの拘束ピン４０２は、チューブ１のベース板４０３の表面上に於ける水平方向位置を規制する。これにより、複数のチーブ１は、チューブ１の幅方向に等ピッチに揃えられる。
【００５８】
チューブ１の両側部に位置する拘束ピン４０２の間隔は、チューブ１の幅よりわずかに
広く設定されており、複数のチューブ１に対するチューブ拘束部４０１の着脱と移動を行ない易くしている。
【００５９】
尚、図９では、拘束ピン４０２を２列に配置し、複数のチューブ１の両側部に位置するピンが同一の列となるように設定した場合を示しているが、拘束ピン４０２を３列以上配列してもよく、又、複数のチューブ１の両側部に位置する拘束ピンが同一の列をなさず、例えば千鳥状となるように配列しても良い。
【００６０】
ベース板４０３は、第１のガイド４０５と第２のガイドを介して一対のガイドレール４０４の表面を摺動し、複数のチューブ１の幅方向に自在に水平移動することができる。従って、ベース板４０３の水平方向の位置は、複数のチューブ１の幅方向の設定位置に対応して設定され得る。
【００６１】
図１１は、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の動作を示す説明図である。図１１に示すように、チューブ拘束部４０１は、フィン挿入位置に対してチューブ１の進行方向の後方に設置されている。そして、チューブ拘束部４０１は、フィン保持部１２１の動作と干渉せず、フィン保持部１２１が１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃとその位置を変化させても、その移動するフィン保持部１２１を常に避け得る位置に設置される。
【００６２】
チューブ拘束部４０１の設置位置は、ドラム１２２の設置位置に対して相対的に常に固定としても良く、或いは、チューブ１へのフィン２の装着が完了する毎に、チューブ拘束部４０１がチューブ１から離脱して図の下方へ移動し、次のフィン２をチューブ１へ装着するタイミングの前に再び図の上方へ移動して、複数のチューブ１を拘束する動作を繰り返すようにしても良い。これ等のフィン拘束動作は、少なくとも前記フィン装着工程の実行時に、前記チューブ１の幅方向位置を規制するように前記チューブを拘束するチューブ拘束工程に対応する。
【００６３】
以上のように構成されたこの発明の実施の形態１による熱交換器の製造方装置に於いて、次にその動作を説明する。図１０は、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造装置の動作を説明する説明図であり、（ａ）はフィン２をチューブ１の外周面に装着する直前の状態、（ｂ）はフィン２をチューブ１の外周面に装着したときの状態、（ｃ）はフィン２をチューブ１の外周面に装着した直後の状態、（ｄ）は（ｃ）の状態から更に時間が経過したときの状態、を夫々示している。なお、図１０は、説明の便宜上、８個のフィン保持部１２のうちの１個のみを図示してその動作状態を示している。
【００６４】
フィン保持部１２１がドラム１２２の垂直方向の最上部の位置しているときは、前述したように、そのフィン保持部１２１に対応する第２の仕切板１６２の貫通長穴１６２１は第１の仕切板１６４の貫通長穴１６４３に重なり合う状態にあるので、配管１５５１と配管１５５２とは接続状態にあり、そのフィン保持部１２１の吸着穴１５４は空気を吸入している。
【００６５】
フィン供給部（図示せず）から供給された１枚のフィン２は、そのドラム１２２の最上部の位置にあるフィン保持部１２１に供給され、フィン２のチューブ挿入溝２１がフィン保持部のＵ字溝１５１に重ね合わされた状態で、フィン２がフィン保持部１２１に吸着されて保持される。ドラム１２２の回転に伴って、８個のフィン保持部１２１は所定の時間間隔を於いて順次ドラム１２２の最上部に達し、順次、１枚ずつのフィン２が供給されてこれを保持し、ドラム１２２の回転に伴って、図１０の時計方向の円運動により図１０の（ａ）に示す位置に到達する。
【００６６】
フィン２を保持したフィン保持部１２１が図１０の（ａ）に示す位置に達すると、複数
のチューブ１の一部分が、フィン保持部１２に保持されているフィン２のチューブ挿入溝２１、およびフィン保持部１２１のＵ字溝１５１内に嵌合された状態となる。このとき、フィン保持部１２１のカムフォロア１２４は、カム部材１２３の平坦面１２３１に接触若しくは非接触の位置にあり、ドラム１２２の周面に対して直立した状態にある。
【００６７】
次に、ドラム１２２の回転に伴ってフィン保持部１２１が図１０の（ｂ）の位置に達すると、フィン保持部１２のカムフォロア１２４はカム部材１２３の隆起面１２３２に到達すると共に、フィン保持部１２に保持されているフィン２はその幅方向がほぼ垂直方向と一致する状態となり、そのチューブ挿入溝２１内にチューブ１が完全に嵌合された状態となり、フィン２はチューブ１の外周面に装着される。
【００６８】
このとき、ロータリージョイント１５６の第２の仕切板１６２の貫通長穴１６２１は第１の仕切板１６４の貫通長穴１６４３に対して図６の（ｂ）に示すように一部が重なり合う状態となっており、配管１５５１と配管１５５２とは接続されているが、その状態からドラム１２２が更に時計方向に回動することにより、その貫通長穴１６２１が貫通長穴１６４３に重なり合わない状態となり、配管１５５１と配管１５５２との接続は遮断され、そのフィン保持部１２１はフィン２の保持を終了する。
【００６９】
図１０の（ｂ）の状態から更にドラム１２２が時計方向に回転すると、フィン保持部１２１は、そのカムフォロア１２４がカム部材１２３の隆起面１２３２に接触して押し上げられ、フィン保持部１２１は、その回動軸１２９を中心として図１０の反時計方向に回動することにより、図１０の（ｃ）に示すようにチューブ１の外周面に装着されたフィン２から離反する。
【００７０】
更にドラム１２２が回転して、フィン保持部１２１が図１０の（ｄ）に示す位置に至ると、フィン保持部１２１は、更にチューブ１に装着されているフィン２から離反するようになり、その後、ドラム１２２の回転に伴ってドラム１２２の頂部に向かって移動することとなる。そして、再びドラム１２２の頂部に至ると、再びフィン供給部により新たなフィン２が供給されてこれを保持する。
【００７１】
図１１の説明図に、カム部材１２３とカムフォロア１２４によるフィン保持部１２１の装置軸方向から見た動作を示す。チューブ拘束部４０１の設置範囲は、前述したように斜線で示されている。カムフォロア１２４がドラム１２２の回転に伴い矢印１７５の方向にカム部材１２３の周面をなぞると、カム部材１２３の周面の曲線に従ってフィン保持部１２１のドラム１２２に対する角度が、図示のように１２１ａ→１２１ｂ→１２１ｃへと変化する。このようにカム部材１２３の半径を変化させることで、チューブ１に挿入したフィン２をかわすようにフィン保持部１２１を動作させることが可能である。
【００７２】
前述した図３に示すように、ドラム１２２にはこの実施の形態１では８個のフィン保持部１２１を備えており、夫々のフィン保持部１２１が前述の図１１により述べた動作を順次行ない、この工程は所定数のフィンがチューブ１に所定のフィンピッチで装着されるまで繰り返される。その結果、図１に示す熱交換器が製造される。
【００７３】
前述のチューブ拘束部４０１の拘束ピン４０２は、フィン２をチューブ１に挿入している間、チューブ１をその両側部から拘束している。従って、フィン２を位置ずれや変形を起こすことなくチューブ１に挿入することができ、フィンピッチが揃った高性能な熱交換器を得ることが出来る。
【００７４】
又、前述したように、チューブ拘束部４０１のベース板４０３は、第１のガイド４０５と第２のガイドを介して一対のガイドレール４０４の表面を摺動し、複数のチューブ１の
幅方向に自在に水平移動することができるので、ベース板４０３の水平方向の位置は、複数のチューブ１の幅方向の位置のずれに倣って修正され、常にチューブ１を確実に拘束して、フィン２の挿入時に於けるチューブ１の位置の変位を防止することができる。
【００７５】
以上述べたように、この発明の実施の形態１による熱交換器の製造方法及び製造装置によれば、装着すべきフィンに対してチューブをその長さ方向に所定速度で間歇的に移動させ、チューブが停止している間にチューブの外周面に装着すべきフィンを所定の時間間隔で装着するようにしたので、チューブにフィンを一枚ずつ所定の位置に確実に挿入でき、スペーサー治具を用いず所望のピッチでフィン変形、ピッチ乱れのない熱交換器を製造できる。
【００７６】
また、ステージ移動量を変化させることで、様々なフィンピッチに対応した熱交換器を容易に製造することができる。
【００７７】
さらに、フィン保持部がフィンを挿入した後、動作方向を変えずにフィンをかわすことが可能であり、フィンを連続的にチューブに挿入できるため、熱交換器を迅速に製造可能な製造装置を簡易な構成で実現することができる。
【００７８】
また、フィン保持部が、フィンを真空吸着によって把持し、真空経路中の仕切り板によってフィン挿入位置で真空吸着が止まりフィンを離すことができ、フィン挿入後にフィン保持部が装着されたフィンをかわすとき、吸着力で挿入後のフィン位置が動き、フィンピッチが乱れることを避けることができる。
【００７９】
更に、フィンをチューブに挿入している間、チューブ拘束部の拘束ピンは、チューブをその両側部から拘束している。従って、フィンを位置ずれや変形を起こすことなくチューブに挿入することができ、フィンピッチが揃った高性能な熱交換器を得ることが出来る。それに加え、フィンとチューブ外表面の隙間を小さくできるので、フィンとチューブの固定方法に金属ロウ以外熱伝導率の低い物質が使用可能となる。
【００８０】
実施の形態２．
前述の実施の形態１による熱交換器の製造装置では、チューブを載置したステージを移動させるようにしたが、この発明の実施の形態２では、ステージを固定とし、フィン保持部を支持するドラム側を移動させるようにしたものである。
【００８１】
図１２は、この発明の実施の形態２による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図である。図１１に於いて一対の支持部１７４１は、モータ１２８、カップリング１２７、ドラム１２２、フィン保持部１２１、カム部材１２３、カムフォロア１２４等を支持しており、エアシリンダ１４４１を介して一対のリニアガイド１４１１に載置されている。この支持部１７４１は、図示していないモータにより、リニアガイド１４１１上を所定の速度で間歇的に移動する。
【００８２】
一方、チューブ１を載置するテーブル１４０（図示せず）は、移動しないように固定されている。その他の構成は、実施の形態１と同様であり、図９に示すチューブ拘束部４０１を備えている。
【００８３】
この発明の実施の形態２による熱交換器の製造装置によれば、チューブにフィンを一枚ずつ所定の位置に挿入できるため、スペーサー治具を用いず所望のピッチでフィン変形、ピッチ乱れのない熱交換器を製造でき、更に、フィンをチューブに挿入している間、チューブ拘束部の拘束ピンは、チューブをその両側部から拘束しているので、フィンを位置ずれや変形を起こすことなくチューブに挿入することができ、フィンピッチが揃った高性能な熱交換器を得ることが出来る等、実施の形態１による熱交換器の製造方法および製造装置と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
実施の形態３．
図１３は、この発明の実施の形態３による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図である。実施の形態３では、前述のカム部材１２３とカムフォロア１２４を用いる代わりに、サーボモータ１７１によりフィン保持部１２１を回動させるようにしたものである。その他の構成は前述の実施の形態１又は２と同様であり、図９に示すチューブ拘束部４０１を備えている。
【００８５】
この発明による実施の形態３による熱交換器の製造装置によれば、フィン保持部１２１が後述するようにチューブ１に挿入したフィン２をかわす動きを行うタイミングを、サーボモータ１７１の制御により任意に調整することができ、且つ、サーボモータ１７１の動作によりフィンピッチが揃った高性能な熱交換器を得ることが出来る。
【００８６】
更に、フィンをチューブに挿入している間、チューブ拘束部の拘束ピンは、チューブをその両側部から拘束している。従って、フィンを位置ずれや変形を起こすことなくチューブに挿入することができ、フィンピッチが揃った高性能な熱交換器を得ることが出来る。
【００８７】
実施の形態４．
図１４は、この発明の実施の形態４による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図である。図１４に示すように、配管１５５１と配管１５５２との接続若しくは遮断を行う機構は、前述のように第１の仕切板及び第２に仕切板を用いるのではなく、配管１５５２の一部に電磁弁１７２を設置し、センサ１７３によりフィン保持部１２１がチューブ１への挿入位置に達したことを感知して、電磁弁１７２に電気信号を送ることで、配管１５５１と配管１５５２とからなる真空経路の開閉を行うようにしたものである。その他の構成は、実施の形態１乃至３の何れかと同様であり、図９に示すチューブ拘束部４０１を備えている。
【００８８】
この発明の実施の形態４による熱交換器の製造装置によれば、フィン保持部１２１によるフィンの吸着開始と吸着解除のタイミングを容易に微調整することができるので、装置の調整を行いやすい効果がある。
【００８９】
更に、フィンをチューブに挿入している間、チューブ拘束部の拘束ピンは、チューブをその両側部から拘束している。従って、フィンを位置ずれや変形を起こすことなくチューブに挿入することができ、フィンピッチが揃った高性能な熱交換器を得ることが出来る。
【００９０】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５による熱交換器の製造装置は、フィンの保持を、真空吸着により行うのではなく、真空ポンプに代えてエア元栓を用い、フィン保持部に於ける吸着穴から空気を噴出させ、ベルヌーイ効果を発生させてフィンを把持するようにしたものである。その他の構成は、実施の形態１乃至３の何れかと同様であり、図９に示すチューブ拘束部４０１を備えている。
【００９１】
この発明の実施の形態５による熱交換器の製造装置によれば、高価な真空ポンプを用いずにフィンの保持が可能である。更に、フィンをチューブに挿入している間、チューブ拘束部の拘束ピンは、チューブをその両側部から拘束している。従って、フィンを位置ずれや変形を起こすことなくチューブに挿入することができ、フィンピッチが揃った高性能な熱交換器を得ることが出来る。
【００９２】
実施の形態６．
図１５は、この発明の実施の形態６による熱交換器の製造装置の一部分を示す説明図であり、この発明の実施の形態６による熱交換器の製造方法及び製造装置の要部のみを示している。その他の構成は、実施の形態１乃至５の何れかと同様であり、図９に示すチューブ拘束部４０１を備えている。
【００９３】
図１５に於いて、チューブ保持用のステージ部の第２の支持部材１７５２の上面には、複数のチューブ１が、その長さ方向がリニアガイド（図４に於ける１４１参照）の延びる方向と一致するように載置される。また、これ等のチューブ１は、その断面の長径が垂直方向に一致するように載置される。第２の支持部材１７５２には、複数のチューブ１を載置する位置に対応して、貫通孔１７００が形成されている。
【００９４】
チューブ保持用のステージ部の第２の支持部材１７５２の裏面側には、フィン装着維持部２００が配置されている。フィン装着維持部２００の先端部には、第２の支持部材１７５２の貫通孔１７００を貫通し得る複数のフィン押圧突起２０１が所定の間隔を介して配列されている。これ等のフィン押圧突起２０１は、フィン装着維持部２００が後述するように、複数のチューブ１に跨って装着されたフィンを押圧して装着されたフィンがチューブ１の装着位置からずれるのを防止する。その他の構成は、前述の実施の形態１乃至６の何れかと同様である。
【００９５】
図１６は、この発明の実施の形態６による熱交換器の製造方法および製造装置を示す概念図である。図１６に示すように、フィン２を把持しチューブ１へ挿入するためのフィン保持部１２１と、フィン保持部１２１を円軌道に沿って動かすドラム１２２とを備える。この実施の形態７では、ドラム１２２に６個のフィン保持部１２１が設けられている。尚、図示していないその他の構成は、前述の図１５に於ける第２の支持部材１７５２、フィン装着維持部２００以外については、図３乃至図５と同様である。
【００９６】
フィン装着維持部２００は、軸２１１により回動自在に支持されており、フィン押圧突起２０１と反対側の端部に、カムフォロア２１０が装着されている。このカムフォロア２１０は、フィン装着維持部駆動用カム３００の周面を摺動するように構成されている。フィン装着維持部駆動用カム３００は、図示していない駆動装置により、後述するように、フィン保持部１２１の回動と同期して回動される。
【００９７】
図１７は、この発明の実施の形態６による熱交換器の製造装置の動作を示す説明図であり、（ａ）はフィン２をチューブ１の外周面に装着する直前の状態、（ｂ）はフィン２をチューブ１の外周面に装着したときの状態、（ｃ）はフィン２をチューブ１の外周面に装着した直後の状態、（ｄ）は（ｃ）の状態から更に時間が経過したときの状態、を夫々示している。なお、図１７は、説明の便宜上、６個のフィン保持部１２１のうちの１個のみを図示してその動作状態を示している。
【００９８】
図１７に於いて、フィン供給部（図示せず）から供給された１枚のフィン２は、そのフィン保持部１２１に供給され、前述したようにフィンのチューブ挿入溝がフィン保持部のＵ字溝に重ね合わされた状態で、フィン２がフィン保持部１２１に吸着されて保持される。ドラムの回転に伴って、６個のフィン保持部１２１は所定の時間間隔を於いて順次１枚ずつのフィン２が供給されてこれを保持し、ドラム１２２の回転に伴って、図１７の時計方向の円運動により図１６の（ａ）に示す位置に到達する。
【００９９】
フィン２を保持したフィン保持部１２１が図１７の（ａ）に示す位置に達すると、チューブ１の一部分が、フィン保持部１２に保持されているフィン２のチューブ挿入溝、およびフィン保持部１２１のＵ字溝内に嵌合された状態となる。このとき、フィン保持部１２１のカムフォロア１２４は、カム部材１２３の平坦面１２３１に接触若しくは非接触の位置にあるが、ドラム１２２の周面に対して直立した状態にある。又、このとき、フィン装着維持部２００は、チューブ１から外れた位置にある。 
【０１００】
次に、ドラム１２２の回転に伴ってフィン保持部１２１が図１６の（ｂ）の位置に達すると、フィン保持部１２のカムフォロア１２４はカム部材１２３の隆起面に到達すると共に、フィン保持部１２に保持されているフィン２はその幅方向がほぼ垂直方向と一致する状態となり、そのチューブ挿入溝内にチューブ１が完全に嵌合された状態となり、フィン２はチューブ１の外周面に装着される。
【０１０１】
このとき、同時にフィン装着維持部２００のカムフォロア２１０は、フィン装着維持部駆動用カム３００の隆起面に押し上げられていた位置から平坦面に戻り、その結果、フィン装着維持部２００は軸２１１を中心として図１７の反時計方向に回動し、フィン押圧突起２０１が、チューブ１に装着されたばかりのフィン２を、図の右方から押圧し、フィン２をチューブ１の外周面上の装着位置に維持する。
【０１０２】
図１７の（ｂ）の状態から更にドラム１２２が時計方向に回転すると、フィン保持部１２１は、そのカムフォロア１２４がカム部材１２３の隆起面に接触して押し上げられ、フィン保持部１２１は、その回動軸を中心として反時計方向に回動することにより、図１７の（ｃ）に示すようにチューブ１の外周面に装着されたフィン２から離反する。このとき、フィン装着維持部２００は、チューブ１に装着されたフィン２を押圧したままである。
【０１０３】
更にドラム１２２が回転して、フィン保持部１２１が図１７の（ｄ）に示す位置に至ると、フィン保持部１２１は、更にチューブ１に装着されているフィン２から離反するようになり、その後、ドラム１２２の回転に伴ってドラム１２２の頂部に向かって移動することとなる。そして、再びドラム１２２の頂部に至ると、再びフィン供給部により新たなフィン２が供給されてこれを保持する。この時、フィン装着維持部２００は、そのカムフォロア２１０がフィン装着維持部駆動用カム３００の隆起面に押し上げられて、時計方向に回動し、装着されているフィン２及びチューブ１から離反する。
【０１０４】
以上述べたように、この発明の実施の形態６による熱交換器の製造方法及び製造装置によれば、フィン保持部１２１によりフィン２をチューブ１へ装着した後、フィン保持部１２１がチューブ１から回避する（図１７の（ｃ）に示す状態）ことによる、フィン２の位置ずれを抑制し、フィン２の変形およびフィンピッチの乱れを抑制し、通風抵抗を減少し、熱交換器の性能を向上し、フィン挿入位置の外観の体裁悪化を抑制した熱交換器を製造することができる。また、後工程に於いてフィンの位置ずれ修正作業がなくなり、生産タクトタイムを短縮することができる。
【０１０５】
更に、フィンをチューブに挿入している間、チューブ拘束部の拘束ピンは、チューブをその両側部から拘束している。従って、フィンを位置ずれや変形を起こすことなくチューブに挿入することができ、フィンピッチが揃った高性能な熱交換器を得ることが出来る。
【０１０６】
実施の形態７．
図１８は、この発明の実施の形態７による熱交換器の製造方法および製造装置の一部分を示す概念図である。図１８に於いて、チューブ拘束部４０１は、チューブのピッチを揃えるための拘束ブロック４０６を複数個備えている。隣接する拘束ブロック４０６は、チューブ１をその両側部から挟み込んで拘束し、複数のチューブをチューブの幅方向に等ピッチに揃える。隣接する拘束ブロック４０６との間の間隙４０６１は、チューブの幅よりわずかに広く設定されており、チューブ拘束部４０１の着脱と移動を行ない易くしている。
【０１０７】
尚、図示していないが、図９に示す実施の形態１の場合と同様に、ベース板４０３は、第１のガイド４０５と第２のガイドを介して一対のガイドレール４０４の表面を摺動し、複数のチューブの幅方向に自在に水平移動することができる。従って、ベース板４０３の水平方向の位置は、複数のチューブの幅方向の位置のずれに倣って修正される。
【０１０８】
図１８のように構成されたチューブ拘束部４０１は、常にフィン挿入位置の後方近くで、且つフィン保持部１２１の動作を干渉せず、フィン保持部１２１を避け得る位置に設置される。即ち、図１１に、斜線でチューブ拘束部４０１の設置範囲を示しているように、チューブ拘束部４０１は、常にフィン挿入位置の後方近くに存在し、後述するようにフィン保持部１２１が１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃのように移動しても、そのフィン保持部１２１の動作に干渉せず、フィン保持部１２１を避け得る位置に設置される。その他の構成は、前述の実施の形態１乃至６の何れかと同様である。
【０１０９】
この発明の実施の形態７による熱交換器の製造方法および製造装置によれば、拘束ブロックによりチューブを拘束するようにしているので、拘束ブロックとチューブとの接触面積が増大し、チューブの表面に傷がつく等の損傷を防止することができるという格別の効果を奏することができる。
【０１１０】
実施の形態８．
図１９は、この発明の実施の形態８による熱交換器の製造装置による熱交換器の製造方法および製造装置の一部分を示す概念図である。図１９に於いて、チューブ拘束部４０１のベース板４０３は、所定の間隔で併設された複数の拘束溝４０７を備えている。拘束溝４０７には、夫々、チューブが挿入され、複数のチーブをチューブの幅方向に等ピッチに揃える。拘束溝４０７の幅は、チューブの幅よりわずかに広く設定されており、チューブ拘束部４０１の着脱と移動を行ない易くしている。
【０１１１】
尚、図示していないが、図９に示す実施の形態１の場合と同様に、ベース板４０３は、第１のガイド４０５と第２のガイドを介して一対のガイドレール４０４の表面を摺動し、複数のチューブ１の幅方向に自在に水平移動することができる。従って、ベース板４０３の水平方向の位置は、複数のチューブ１の幅方向の位置のずれに倣って修正される。
【０１１２】
図１９のように構成されたチューブ拘束部４０１は、常にフィン挿入位置の後方近くで、且つフィン保持部１２１の動作を干渉せず、フィン保持部１２１を避け得る位置に設置される。即ち、図１１に、斜線でチューブ拘束部４０１の設置範囲を示しているように、チューブ拘束部４０１は、常にフィン挿入位置の後方近くに存在し、後述するようにフィン保持部１２１が１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃのように移動しても、そのフィン保持部１２１の動作に干渉せず、フィン保持部１２１を避け得る位置に設置される。その他の構成は、前述の実施の形態１乃至７の何れかと同様である。
【０１１３】
この発明の実施の形態８による熱交換器の製造方法および製造装置によれば、拘束溝によりチューブを拘束するようにしているので、拘束溝の壁面とチューブとの接触面積が増大し、チューブの表面に傷がつく等の損傷を防止することができるという格別の効果を奏することができる。
【０１１４】
実施の形態９．
図２０は、この発明の実施の形態９による熱交換器の製造装置による熱交換器の製造方法および製造装置の一部分を示す概念図であり、特に、チューブ拘束部の主要な構成を示している。図２０に於いて、チューブ拘束部４０１のベース板４０３は、ベース板４０３の中心Ｘの両側に、中心Ｘから両側部側に延びる矩形の凹部４０３１を夫々４個づつ備え
ている。中心Ｘの両側の４個の凹部４０３１は、夫々所定の間隔を介して並設されている。
【０１１５】
前述の８個の凹部４０３１は、中心Ｘに沿って形成された中央凹部（図示せず）により底面が平面状に連続するように連結されている。又、中央凹部は、ベース板４０３の図の左方の端部に於いて開放されている。中心Ｘの両側に延びる４個づつの凹部４０３１は、中心Ｘに対して線対称に形成されている。
【０１１６】
可動板４０８は、中央部に延びる中央板体４０８１と、この中央板体４０８１の両側部から直角方向に突出する４個づつの矩形の凸部４０８２を備えている。中央板体４０８１と８個の凸部４０８２とにより構成される可動板４０８の厚さは、ベース板４０３に於ける前述の中央凹部と８個の凹部４０３１の深さと同一寸法に形成されている。又、ベース板４０３に形成された前述の８個の凹部４０８１の幅Ｗは、可動板４０８に形成された前述の８この凸部４０８２の幅より寸法Ｔだけ大きく設定されている。
【０１１７】
可動板４０８の中央板体４０８１は、ベース板４０３に形成された中央凹部内に挿入され、可動板４０８の８個の凸部４０８２は、ベース板４０３の８個の凹部４０３１内に挿入される。そして可動板４０８の中央板体４０８１の先端部４０８３は、ベース板４０３の中央凹部の開放部分からベース板４０３の外部に突出している。
【０１１８】
前述したように、可動板４０８の８個の凸部４０８２の幅はベース板４０３の８個の凹部４０３１の幅Ｗより寸法Ｔだけ小さく設定されているので、可動板４０８は、中心Ｘの方向に寸法Ｔだけスライドすることができる。図２０では、可動板４０８が図の右側に最大限にスライドされた状態を示している。
【０１１９】
ベース板４０３の凹部４０３１に隣接するランド部４０３２には、固定拘束ピン４０７が中心Ｘに対して線対称に４個づつ固定されて配列されている。又、可動板４０８の夫々の凸部４０８２には、可動拘束ピン４０７２が１個づつ固定されている。これらの固定拘束ピン４０７１と可動拘束ピン４０７２は、図２０に示すように、中心Ｘの両側に、夫々、交互に４個づつ一列に配列されている。
【０１２０】
尚、図２０には図示していないが、図９に示すように、ベース板４０３の裏面の一方の側部に間隔を介して固定された一対の第１のガイド４０５と、第１のガイド４０５と同様にベース板４０３の裏面の他方の側部に間隔を介して固定された一対の第２のガイド（図示されていない）と、ベース板４０３の裏面に対応して配置され、第１のガイド２５と第２のガイドの内側側面に摺動可能に当接する一対のガイドレール４０４とを備えている。その他の構成は、実施の形態１乃至８のうちの何れかと同様である。
【０１２１】
以上のように構成されたチューブ拘束部４０１は、前述の図１１に示すように、斜線で示される位置に設置される。この状態に於いて、チューブ１は、チューブ拘束部４０１の中心Ｘと直角方向に交差する状態で、中心Ｘの両側に夫々配列された固定拘束ピン４０７１と可動拘束ピン４０７２との間に挿入される。その結果チューブ１は、その両側部が固定拘束ピン４０７１と可動拘束ピン４０７２に接触して拘束される。この実施の形態９では、隣接する一対の固定拘束ピン４０７１と可動拘束ピン４０７２とが、中心Ｘの両側に夫々４対づつ設けられており、４本のチューブ１を並行して拘束することができる。
【０１２２】
前述したように、可動拘束ピン４０７２は、チューブ１の幅に対応して可動板４０８と共にスライドすることができる。例えば、可動板４０８の先端部４０８３をカム（図示せず）のカム面を摺動させるように構成すれば、カムを回転させることで可動板４０８を寸法Ｔの範囲でスライドさせることができ、固定拘束ピン４０７１と可動拘束ピン４０７２
との対抗間隔を任意に調整することができる。
【０１２３】
従って、熱交換器のチューブ１の幅の寸法が変更されたときは、カムの回転により可動板４０８をスライドさせることにより固定拘束ピン４０７１と可動拘束ピン４０７２との対抗間隔をそのチューブ１の幅に対応させることができる。このようにカムを用いて固定拘束ピン４０７１と可動拘束ピン４０７２との対抗間隔を調整し得る構成とした場合、固定拘束ピン４０７１と可動拘束ピン４０７２を拘束カムフォロアと称することもできる。
【０１２４】
複数個の可動拘束ピン４０７２は、可動板４０８に一体に固定されているので、同時に中心Ｘの延びる方向にスライドされ、夫々対応する固定拘束ピン４０７１との対向間隔を同一とすることができ、複数のチューブ１の幅とフィン２のチューブ挿入溝２１の幅とを完全に適正に保つことができ、複数のチューブ１の配列ピッチとフィン２に於ける複数のチューブ挿入溝２１の配列ピッチとを高精度に合致させ、両者の密着度を更に向上させることができる。
【０１２５】
尚、カムを用いる代わりに、例えば固定拘束ピン４０７１と可動拘束ピン４０７２との対抗間隔を機種に対応して記憶しておき、その記憶に基づいて可動板４０８を駆動装置によりスライドさせるようにしても良い。
【０１２６】
この発明の実施の形態９による熱交換器の製造方法および製造装置によれば、前述したように、高性能の熱交換器を高精度で製造することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１００    熱交換器                        １    チューブ
２    フィン                              ２１    チューブ挿入溝
２２、２３    スリット                    １２０    熱交換器の製造装置
１２１    フィン保持部                    １２２    ドラム
１２３    カム部材                        １２４    カムフォロア
１７４、１７４１    支持部                １２６    軸
１２７    カップリング                    １２８、１４３    モータ
１２４１    連結板                        １２９    フィン保持部の回動軸
１２５    ねじりバネ                      １５６    ロータリージョイント
１５５１、１５５２    配管                １６４    第１の仕切板
１６２    第２の仕切板                    １６２１、１６４３    貫通長穴
１５１    Ｕ字溝                          １５４    吸着穴
１５５３、１５５４、１５５５    ジョイント
１６１    回転部                          １５２    内部通路
１５７    真空ポンプ                      １４０    ステージ部
１４１、１４１１    リニアガイド          １６３    固定部
１６３２    封止部材                      １４２    ボールねじ
１６１１、１６３１、１６３３、１６４１    貫通穴    １４２１    ナット部材
１７５１    第１の支持部材                １７５２    第２の支持部材
１４４、１４４１    エアシリンダ          １２３２    隆起面
１７１    サーボモータ                    １７２    電磁弁
１７３    センサ                            ２００    フィン装着維持部
２０１    フィン押圧突起                  １７００    貫通孔
２１０    カムフォロア                    ３００    フィン装着維持部駆動用カム
４０１    チューブ拘束部                  ４０２    拘束ピン
４０３    ベース板                        ４０４    ガイドレール
４０５    第１のガイド                    ４０６    拘束ブロック
４０６１    拘束ブロック間の間隙          ４０７    拘束溝
４０８    可動板                          ４０８１    可動板の中央板体
４０８２    可動板の凸部                  ４０８３    可動板の先端部
４０３１    ベース板の凹部                ４０３２    ベース板のランド部
４０７１  固定拘束ピン                    ４０７２    可動拘束ピン
【図１】
0005748625.tif 000002
【図２】
0005748625.tif 000003
【図３】
0005748625.tif 000004
【図４】
0005748625.tif 000005
【図５】
0005748625.tif 000006
【図６】
0005748625.tif 000007
【図７】
0005748625.tif 000008
【図８】
0005748625.tif 000009
【図９】
0005748625.tif 000010
【図１０】
0005748625.tif 000011
【図１１】
0005748625.tif 000012
【図１２】
0005748625.tif 000013
【図１３】
0005748625.tif 000014
【図１４】
0005748625.tif 000015
【図１５】
0005748625.tif 000016
【図１６】
0005748625.tif 000017
【図１７】
0005748625.tif 000018
【図１８】
0005748625.tif 000019
【図１９】
0005748625.tif 000020
【図２０】
0005748625.tif 000021